空気輸送を見直し最大70％の省エネ

図1︓Jedi Kunststofftechnikの輸送システムの真空供給に利⽤されているBuschの3基のMINK MV 0310 Bクロー真空 ポンプのうちの1基 出典︓Busch Vacuum Solutions. 材料供給に最新の真空テクノロジーを採⽤したことにより 最⼤で70%の省エネを実現 ドイツ、エイトドルフ 26.05.2020    Jedi Kunststofftechnik GmbHは、軟質PVCロール、シート、ウェブ素材のトップメーカ ーとして、特に軟質PVCの加⼯を中⼼に製造を⾏ってきました。材料は、納⼊された⼤袋 から吸引式空気搬送システムを介して押出成形機に供給されます。 このたび、搬送システムの真空⽣成を再設計して導⼊することにしました。Jedi Kunststofftechnikでは、2018年の初めから、速度制御付きのMINKクロー真空ポンプを利 ⽤していますが、これはそれ以前に使⽤していたサイドチャネルブロワーよりもはるかに エネルギー効率が⾼くなっています。これにより、真空⽣成のためのエネルギー消費量を 最⼤で70%削減することができました。 Jedi Kunststofftechnik GmbH Marco Di Martino⽒は、1990年代半ばにノルトライン ヴェストファーレン州のエイトドル フに主に透明な軟質PVC半製品を扱うJedi Kunststofftechnik社を設⽴しました。現在、同

社は40⼈の従業員を抱え、軟質PVCロール、シート、繊維の世界的なトップメーカーとな っています。これらの材料は、同社の顧客によって、ストリップカーテンや床の保護マッ ト、ローラーシャッターやテントの柔軟性のある視認窓などに加⼯されています。3交代制 で製造されている製品は、厚さ1〜12 mm、最⼤ロール幅2,200 mmであり、ヨーロッパ各 地の顧客に供給されています。 吸引式空気輸送システム 製造は単軸の押出成形機を使った5つの押出ラインで⾏われています。材料は、⼤袋から定 量供給システムや乾燥機を経て、吸引式空気輸送システムを経由で押出成形機に供給され ます。以前は、4本の押出成形ラインに4基のサイドチャネルブロワーを設置して、輸送シ ステムに必要な真空を供給していました。ベアリングやエンジンの損傷、ホイールのさび などによる不具合の割合が⾼く、サイドチャネルブロワーは信頼性の低い真空発⽣器とな っていました。 4基のサイドチャネルブロワーの消費電⼒は、ブロワサイズに応じ異なりますが、12.5〜15 kWでした。運転も制御されておらず、3交代制の間ブロワーが連続運転されていました。 消費電⼒や信頼性の⾯で、オーナーのMarco Di Martino⽒にとっては満⾜できないソリュ ーションでした。また、製造場所のブロワーから出る⾼い騒⾳値も⼤きな問題となってい ました。 プロセスの最適化 Busch Vacuum Solutionsと連絡をとり、Buschの真空スペシャリストによる輸送システム の測定が⾏われました。測定の結果、サイドチャネルブロワーが、常時絶対圧⼒700 hPa （mbar）という性能限界で稼働していることが分かりました。この圧⼒では、サイドチャ ネルブロワーは設計排気速度の約30%にしか到達できません。このデメリットを解消する ために、設計排気速度の⾼い⼤型のブロワーが使⽤されていましたが、結果としてエネル ギー消費量が増えました。⾼い差圧とそれに伴う低い排気速度が、ブロワーの過熱とそれ による故障の原因となっていました。このように真空供給の実際の状況を分析した結果、 Buschは新しいクロー真空ポンプ、MINK MV 0310 Bの導⼊を提案しました。絶対運転圧⼒ が700 hPa（mbar）であっても、このポンプでは排気速度が低下しません。このポンプは 周波数コンバーターを標準装備しています。デマンドに応じ⾃動的に回転速度を変え、排 気速度を調整します。MINK MVクロー真空ポンプの到達真空はサイドチャネルブロワーよ りもはるかに優れ、最⼤で150 hPa（mbar）（絶対値）に達します。 Marco Di Martinoは、2018年よりそれまでに設置されていた4基のサイドチャネルブロワ ーに替えて2基のMINK MV 0310 Bクロー真空ポンプ（図1）を使⽤しています。4基のサイ ドチャネルブロワーの消費電⼒が合計で55 kWだったのに対し、MINKクロー真空ポンプは

50 Hz運転でそれぞれ8 kWしか必要としません。Jedi Kunststofftechnikでは、5つ⽬の押出 成形ラインの⽴ち上げ時にもMINK MV 0310 Bをさらに1基設置しました。3基すべての真 空ポンプが、カスケード型の制御システムを介して運転されています。上流にある2個のタ ンクにより、合計で1,000リットルのバッファ容量が確保されています。3基のMINK MVク ロー真空ポンプのうち1基は、タンク内の絶対圧⼒が500 hPa（mbar）を超えると⾃動的 に起動する仕組みになっています。他の2基の真空ポンプは、700 hPa（mbar）の絶対圧 ⼒に達するとオンになり、1基⽬の真空ポンプをサポートします。圧⼒や排気速度の微調整 は、可変速ドライブで補われています。 実際には、1〜2基のMINK真空ポンプで⼗分な流量を確保できます。3基⽬の真空ポンプ は、ピーク需要時にのみ使⽤されます。運⽤開始後6か⽉が経過し、オーナーのMarco Di Martino⽒は⾮常に満⾜しています。まず、押出成形ラインが4本から5本に増えたにもか かわらず、真空供給（図2）の消費電⼒を55 kWから24 kWに減らすことができました。ま た、新しいMINK MV 0310 Bの速度制御のおかげで、連続運転される真空ポンプは1基もな く、実際に需要のあるときにだけ運転されるようになりました。2018年の電気代には、エ ネルギーコストの削減効果がはっきり現れています。前年⽐で消費電⼒は160,000 kW時削 減されました。これは、年初にはサイドチャネルブロワーがまだ使⽤されており、後から5 番⽬の押出成形ラインが追加されたという状況で達成された成果です。  図2︓MINK MVクロー真空ポンプの断⾯図。出典︓Busch Vacuum Solutions.

以前はブロワーの故障や修理が頻繁に発⽣していましたが、Busch社の新型クロー式真空 ポンプではまったく問題が発⽣していません。ダウンタイムや修理にかかるコストに加え て、個々の押出成形ラインのスループットにも好影響が及んでいます。また、新しい真空 ポンプの騒⾳値は、以前のサイドチャネルブロワーよりもかなり低くなっています。 Marco Di Martino⽒は、押出成形ラインのすぐ隣にある製造室では、騒⾳をまったく感じ ないと述べています。MINK MVクロー真空ポンプは、必要なメンテナンスも最⼩限です。 メーカーであるBuschは、ギアオイルの交換は、最⼤で20,000時間の使⽤後にのみ⾏うこ とを推奨しています。 ドイツ、エイトドルフ 26.05.2020    #空気輸送 #プラスチック #MINK